Лазерная биомедицинская диагностика как направление научных исследований возникла на стыке лазерной физики и медицинской диагностики, сразу же после изобретения лазера. В последние годы происходит его ускоренное развитие. В первую очередь это связано с развитием лазерных, оптоэлектронных и компьютерных технологий, а также быстрым накоплением данных об оптических свойствах биологических объектов на уровне молекул, клеток, тканей и целостного организма.
Растущий интерес к исследованиям в области биомедицинской диагностики со стороны физиков и инженеров объясняется разнообразием и сложностью стоящих перед ними и решаемых физических и технических задач, а со стороны биологов и медиков - возможностью получения новой, ранее недоступной информации о живых объектах и составляющих их структурах с помощью новых физических методов и приборов. Трудности, заключающиеся для физиков и инженеров в сложности и вариабельности биологических объектов, а для медиков - в сложности применения новых методов и приборов, а также в сложности интерпретации непривычной для них информации, окупаются большой социальной важностью решаемых задач, среди которых в первую очередь нужно отметить следующие: повышение безопасности, точности и объективности диагностического исследования; обеспечение возможности более раннего обнаружения отклонения исследуемых особенностей человеческого организма от нормы; создание максимально компактных и быстродействующих диагностических приборов; выяснение физических, в частности молекулярных, механизмов функционирования живых систем и возникновения и развития патологических отклонений; разработка методов мониторинга структуры и функции биологических объектов в процессе их нормальной жизнедеятельности, при развитии патологического процесса, а также при терапевтическом воздействии; разработка принципиально новых методов исследования живой материи и манипулирования биологическими структурами. Спектры поглощения крови являются важной диагностической основой здоровья человека. Возможно, именно анализ спектров поглощения даст возможность реально проводить раннюю диагностику заболеваний человека.
Существующие в настоящее время приборы, регистрирующие спектры поглощения крови, являются достаточно громоздкими и дорогими. Такими приборами (спектрофотометрами) могут быть оснащены только специализированные клиники, но не рядовые лечебные учреждения. В Институте оптики атмосферы СО РАН разработан простой и недорогой спектрофотометр, предназначенный для регистрации и анализа спектров поглощения светлых нефтепродуктов. Представляет несомненный интерес использовать данный прибор для регистрации и анализа спектров поглощения крови, а также для измерения световых потоков, рассеянных сплошной кровью.
В процессе эксперимента нами было исследовано 20 образцов крови здоровых доноров и 20 образцов крови больных с хирургической патологией. На спектрофотометре мы провели регистрацию спектров поглощения крови здоровых и больных людей, предварительно подготовив эритроциты в виде монослоя (мазка на стекле), а также в виде объема, толщиной 4 мм с концентрацией 2х10"3 г/мл.
Дефекты эритроцитов крови можно наблюдать и по изменению дифракционной картины рассеяния в монослое эритроцитов крови. Нами был разработан макет прибора для наблюдения дифракции излучения гелий-неонового лазера на эритроцитах крови. При создании макета использовались все основные блоки прибора СФ-2, исключая дифракционную решетку и осветитель (излучатель). Прибор работал следующим образом. Излучение гелий-неонового лазера направлялось через две диафрагмы диаметром 0.5мм, расположенных на расстоянии 5см, на рассеивающий объект - мазок эритроцитов крови. Объект располагался в центре диска вращения, но пространственно разнесен с ним. На расстоянии 5см от объекта на диске вращения помещались диафрагма диаметром 0.5мм, которая перемещалась по окружности с центром, определяемом объектом. Рассеянное излучение, прошедшее через подвижную диафрагму, падало на сферическое зеркало с радиусом кривизны, равном расстоянию до рассеивающего объекта, и фокусировалось на фотоприемник. Наблюдаемые углы рассеяния определялись, в основном, соотношением между диаметром зеркала и его радиусом кривизны. В нашем случае диапазон изменения углов рассеяния составлял величину 11,5 градуса. При плавном перемещении зеркала по окружности можно было увеличить этот диапазон до 360 градусов.
Таким образом, полученные нами предварительные    результаты свидетельствуют о том, что спектры поглощения для нормальной крови существенно    отличаются    от патологической, что позволяет с уверенностью диагностировать наличие патологии у пациента, но о характере патологии сделать выводы невозможно, так как для этого необходимы более объемные исследования. Во время выполне-ния исследования были выполнены следующие этапы работ:
• подготовлен обзор о физических принципах    взаимодействия лазерного    излучения    с биологическими объектами;
•    проведено сравнительное исследование красных кровяных клеток у здоровых и больных лиц методами лазерной спектроскопии и светорассеяния;
•    осуществлено обобщение полученных результатов и их теоретическое осмысление.
Задачи, поставленные в работе, в большинстве случаев носили поисковый характер, в итоге были получены положительные ответы, указывающие на перспективность разрабатываемой тематики. В дальнейшем планируется продолжить испытаний прибора СФ-2 в клинических условиях, с целью корреляции значений при разных патологических состояниях у человека.